Az egyszerű desztilláció hátrányai

Posted on
Szerző: Peter Berry
A Teremtés Dátuma: 19 Augusztus 2021
Frissítés Dátuma: 13 November 2024
Anonim
Az egyszerű desztilláció hátrányai - Tudomány
Az egyszerű desztilláció hátrányai - Tudomány

Tartalom

Egyszerű desztillációval a folyadékkeveréket olyan hőmérsékletre melegítjük, amelyen az egyik alkotóeleme felforrósodik, majd a forró keverékből származó gőzt összegyűjtjük és folyadékba újrakoncentráljuk. Ez a folyamat gyors és viszonylag egyszerű, de sokféle keverék létezik, amelyeket így nem lehet elválasztani, és fejlettebb megközelítést igényelnek.


Szennyező

Mivel az egyszerű desztillációval előállított keveréket csak egyszer forralják és újrakondenzálják, a termék végső összetétele megegyezik a gőz összetételével, ami azt jelenti, hogy jelentős szennyeződéseket tartalmazhat. Minél közelebb állnak a keverékben a folyadékok forráspontjai, annál szennyezettebb lesz a végtermék. Következésképpen az egyszerű desztillációt általában csak akkor alkalmazzák, ha a keverékek komponenseinek forráspontját legalább 25 Celsius fok választja el egymástól. A szorosabb forráspontú keverékeket frakcionált desztillációval lehet elválasztani.

Azeotropikus keverékek

Bizonyos esetekben a folyadékkeverékek oly módon állíthatók elő, hogy főzve a gőzök összetétele megegyezzen a maga keverékével. Ezeket azeotrópoknak nevezzük. Az etanol talán a leggyakrabban idézett példa; 95,6% etanol és 4,4% víz keveréke valójában alacsonyabb hőmérsékleten forr, mint akár etanol, akár víz. Következésképpen az egyszerű desztilláció nem változtathatja meg a keverékek összetételét. Az azzeotróp keverékeket frakcionált desztillációval sem lehet elválasztani, és általában más megközelítéseket igényelnek.


Energia fogyasztás

A folyadék vagy a folyadékkeverék forrásig melegítése sok energiát igényel. Ha ezt az energiát fosszilis tüzelőanyagok égetésével állítják elő, növeli a szén-dioxid-kibocsátást, és valószínűleg drágítja a folyamatot. Az etanol desztillációjához például jelentős fosszilis tüzelőanyag-bevitel szükséges. A laboratóriumban az egyszerű desztillációt gyakran egy rotovap-nak nevezett eszközzel hajtják végre, amely vákuumot alkalmaz a keverék forráspontjának csökkentésére. Nagy mennyiségű vegyi anyag esetében azonban ez a fajta megközelítés kevésbé praktikus.

Kémiai reakciók

A keverék forráspontig történő melegítése nemkívánatos kémiai reakciókat válthat ki, ami problémát jelenthet, ha egy adott terméket kíván megkülönböztetni. Ha például a friss hidrogén-bromid reagáltatása butadiinnel 0 ° C-on, akkor olyan keveréket kap, amely több 3-bróm-1-butént tartalmaz, mint 1-bróm-2-butént. A keverék melegítése azonban további reakciót válthat ki, megváltoztatva a keverék összetételét úgy, hogy most több 1-bróm-2-butén legyen, mint 3-bróm-1-butén - ami hátrányos lehet, ha valóban többet akart az utóbbiból. Ezenkívül egyes vegyületek hőérzékenyek lehetnek. Nagyon bölcs ötlet lenne például a nitroglicerint (dianmitot) tartalmazó keverék melegítése.